牛头刨床六杆机构的优化设计及仿真

利用优化设计和ADAMS运动仿真技术,优化了牛头刨床六杆机构,改善了其综合性能,设计过程实现了机构设计的形象化和最优化的统一。首先利用矢量解析法对六杆机构进行了运动学分析,然后建立了以刨头的工作速度平稳性为目标函数的优化设计数学模型,采用复合形法对其进行求解。最后利用ADAMS软件对优化后的机构进行了仿真,结果表明,优化后的六杆机构中,刨头在工作行程中的速度平稳性得到了明显改善,加速度峰值减小了39.17%,空行程时间缩短了41.67%,由此可以提高刨削效率和质量。     

牛头刨床六杆机构的运动分析和优化方法

通过建立牛头刨床六杆机构的数学模型,利用Matlab软件分析了机构工作的运动状态。通过优化机构的杆长,得到杆长的选取范围,从而提高了刨头切削速度的稳定性。     

牛头刨床六杆机构的虚拟样机建模与仿真分析

为准确分析牛头刨床六杆机构的运动学和动力学性能,工程中需要考虑切削阻力及运动副反力对机构动态特性的影响。本文提出了对其运动学和动力学的理论分析及虚拟样机的建模方法。实例中,对牛头刨床运动至特定位置时滑枕的动力学方程进行求解计算,利用ADAMS建立机构模型,仿真计算关键杆件的位移、速度、加速度并以图像形式输出其随时间变化规律曲线,与动力学方程数据进行对比,为工程应用中牛头刨床机构的结构设计参数和工作参数等的确定提供理论依据。用分离体法分析机构运动副反力和原动件的平衡力矩,为机构的设计和力分析提供理论基础。     

基于ADAMS的牛头刨床摆动导杆机构速度平稳性优化设计

采用了ADAMS参数化优化的设计方法,对牛头刨床切削运动导杆机构进行速度平稳性的优化,以运动点的坐标值作为设计变量代替杆长,将各个坐标值进行了参数化处理,建立了牛头刨床机构参数化模型,将各个设计变量对速度的敏感度进行了测试,得到并判断出关键设计变量,在优化计算中确定了各个关键设计变量的最优参数,最终得到了速度平稳性良好的牛头刨床尺寸参数.     

基于Simulink的牛头刨床运动分析仿真及优化

牛头刨床是一种具有急回特性的金属切削类中用于刨削加工的机床,其关键机构为六杆机构。运用矢量解析法对牛头刨床六杆机构进行了运动学分析,利用Simulink反复求解机构运动微分方程进行运动学仿真,通过积分获得速度以及位移。针对机构的实际应用的要求,确定优化目标,运用Simulink软件中Parameter Estimation模块对参数进行优化,参数优化取得成功,此法简便易行,同时也为其他往复运动机械的优化设计提供了值得参考的设计思路和优化方法。     

基于ADAMS的牛头刨床工作机构虚拟样机设计与动态仿真

论述了在ADAMS中建立牛头刨床仿真模型的过程,同时对模型进行运动学、动力学仿真.它为牛头刨床的设计开发节省了时间和成本,同时也为牛头刨床的工作参数和结构设计参数提供理论依据.     

六杆搁脚机构的设计与优化

针对众多休闲椅搁脚机构在运动过程中平稳性较差,状态较难保持等问题,结合人机工程学理论设计了一种新型的六杆搁脚机构,并建立了六杆搁脚机构的数学模型,之后在ADAMS中进行参数化设计,利用Insight进行多目标优化。根据优化结果,修改模型,再次仿真,进行前后对比。结果表明,优化后的新型的六杆搁脚机构能够平稳运行,符合设计要求。     

基于Pro／E的牛头刨床运动机构建模及其运动仿真分析

运用Pro/E软件对牛头刨床运动机构进行三维实体建模及装配,运用Pro/E的Mechanism模块对牛头刨床运动机构进行运动仿真分析,得出牛头刨床刨头的位移、速度、加速度随时间的变化曲线.利用该方法可以使得设计人员快速、直观的对牛头刨床运动机构进行优化设计.     

混合运动副间隙对六杆机构动力学特性的影响

以牛头刨床六杆机构为研究对象,考虑机构中的2个移动副和除驱动转动副以外的4个转动副都为含间隙的运动副,使用ADAMS分析软件对理想无间隙的六杆机构、只含转动副间隙的六杆机构、只含移动副间隙的六杆机构以及含上述混合间隙的六杆机构进行动力学仿真,将4种情况中的六杆机构仿真数据进行对比,从而明确了混合运动副间隙对于六杆机构相关动力学参数及特性的影响机制。结果表明:运动副间隙的数量和类型均增加的混合运动副间隙降低了六杆机构的稳定性以及运动精度,导致机构出现了高频率的振荡,最终削弱了六杆机构的动力学性能,但其在一定程度上反而可抑制移动副间隙造成的机构的振荡。     

基于ADAMS的牛头刨床优化设计

为提高工作效率和获得较好的实用性能,对牛头刨床机构进行优化设计。通过牛头刨床的工作原理,运用动力学仿真软件ADAMS建立虚拟样机模型,对该机构进行参数优化设计。以机构工作过程中最大压力角最小为目标函数寻优,得出满足目标的最佳模型。     

牛头刨床急回机构运动仿真系统的运动建模

建立了牛头刨床的急回机构运动仿真系统的运动模型,展示了机构的绝对运动和相对运动,在此基础上对机构的动点作了动力学分析,包括其绝对运动参数和相对运动参数的求解.基于该运动模型,利用OpenGL技术开发了机构的运动仿真系统.     

基于SIMULINK的平面六杆机构仿真分析

利用Matlab和Simulink软件对牛头刨床机构进行运动学和动力学仿真,形象揭示了机构的运动规律和受力状态,为机构的设计分析提供一种全新的方法,为牛头刨床的工作参数和结构设计参数提供了理论依据.     

基于并行计算的杆长和惯性参数可变的平面闭链机构动力学解析模型

基于凯恩动力学方程和数字一符号方法,提出基于构件子模型和并行计算建立杆长和惯性参数可变的平面闭链机构动力学解析模型的方法,并对驱动构件杆长和质量变化对驱动力/力矩的影响进行研究.采用封闭矢量法对平面闭链机构进行运动分析,得到各构件的速度和加速度表达式;将独立广义坐标以及杆长和惯性参数作为符号量,其余参数处理为数字量,离线生成各动力学子模型矩阵元素的实时代码,然后由叠加得到机构总的驱动力/力矩.针对各构件的子动力学模型,提出一种基于子模型动力学并行算法的实时代码优化方法.由于动力学模型的离线建立和优化以及采用并行计算结构,简化了机构的动力学模型,大大减少了在线计算时间,从而为机构的实时控制提供了有利条件.给出的动力学仿真实例证明了此方法的有效性.     

基于ADAMS的六杆机构仿真及优化

为了使干草压缩机构设计的更加合理,以干草压缩机六杆机构为例,对其进行了仿真和优化分析。首先,运用矢量解析法建立干草压缩机六杆机构的数学模型,再利用ADAMS软件建立干草压缩机六杆机构模型,并对机构进行运动学仿真分析,通过仿真直观揭示干草压缩机活塞的运动规律和状态。再把理论计算与仿真结果进行比较,验证仿真分析的正确性和可行性。最后,通过参数化建模,分析各杆长度变化对机构运动性能的影响,以获得最小加速度值为目标函数,实现了机构的优化设计。     

折叠式电动车折叠机构方案设计及尺寸优化

根据折叠式电动车的功能要求,设计出一种折叠机构,并对折叠机构进行尺寸优化.根据折叠式电动车展开和折叠两种状态的要求设计出一种六杆机构,对该机构进行尺寸综合,分别建立展开和折叠两种状态下的数学模型.建立优化模型并确定设计参数,以折叠后尺寸最小和整车最轻便为目标建立优化模型的目标函数,根据功能和面向用户的人机工程、整车刚度等要求建立约束条件,采用MATLAB中的多目标优化算法,计算得到最优结果.建立优化后的折叠机构的三维模型,在插件Motion中进行运动仿真,验证了机构的合理性.     

缝纫机送料机构运动学与动力学建模及仿真研究

六杆机构在纺织工业中具有广泛的应用。对一种缝纫机六杆送料机构进行研究,建立其运动学与动力学数学模型,并在此基础上基于Matlab/Simulink平台对所建模型进行仿真运算,得到两种不同工况参数下,送料机构中所有构件的运动规律和受力情况。仿真结果表明,工况参数的调节对针脚密度有显著影响,可通过调节机构参数的方式实现针脚密度的变化。所得理论模型与仿真结果可为机构的进一步研究提供依据。     

采用改进粒子群算法的优化电液无凸轮气门机构控制研究

针对发动机气门无凸轮驱动控制精度较低问题,采用改进神经网络控制电液无凸轮气门机构,并对控制效果进行仿真验证.设计了电液无凸轮机构驱动系统,建立了发动机气门动力学模型.采用两个径向基神经网络控制液压伺服阀运动,引用粒子群算法并进行改进,将改进粒子群算法用于优化神经网络结构参数.采用Matlab软件对电液无凸轮气门机构运动结果进行仿真,并且与有凸轮气门机构结果进行对比.结果显示:优化前,控制气门升程、速度和加速度产生的最大误差分别为5.8×10~(-2) mm,8.7×10~(-2 )mm·s~(-2);优化后,气门控制升程、速度和加速度产生的最大误差分别为3.5×10~(-2) mm,4.8×10~(-2 )mm·s~(-2).采用改进神经网络控制电液无凸轮气门机构,能够较好地实现对气门升程和正时的控制.     

面向对象的多杆机构多目标多约束优化设计方法

针对工程实际中多杆机构多目标多约束优化设计问题,提出了一种基于Isight与ADAMS集成的面向对象多杆机构的结构优化设计方法。采用面向对象的结构建模方法 ,借助多体动力学仿真软件ADAMS,建立多杆机构仿真参数化模型,实现Isight内置搜索算法解决多杆机构多目标多约束条件下的结构优化问题。以一种六连杆机构的优化设计为例,实验结果表明,能够通过一次建模可以满足不同约束及优化目标下的结构设计参数优化组合。     

三次B样条曲线的四杆机构形状优化与仿真

四杆机构运动过程中输出的摆动力和摆动矩较大,导致机构产生很大的噪音,不能很好地满足工作环境的要求.对此,针对四杆机构形状问题进行了优化,实现输出的摆动力和摆动矩最小化.构造四杆机构的运动简图,对四杆机构运动进行受力分析,给出了输出摆动力和摆动矩的计算公式,引入了B样条曲线构造四杆机构的形状.B样条曲线的控制点作为设计变量,结合具体实例确定四杆机构中需要优化的目标对象,采取遗传算法搜索出最优解,对相关参数进行仿真.仿真结果显示,优化前输出的摆动力和摆动矩最大值大约分别为19N和30N·m,优化后输出的摆动力和摆动矩最大值大约分别为6N和12N·m.优化后的四杆机构输出的摆动力和摆动矩相对较小,运动比较平稳,噪音较低,效果较好.     

上三角肘杆式主驱动机构的优化

针对伺服压力机主驱动机构的主要杆件对机构运动学和动力学特性的影响,提出一种优化结构的方法以提高机构的机械效益。基于压力机的主驱动机构的工作原理,建立压力机主驱动机构的上三角肘杆机构的ADAMS仿真模型。建立上三角肘杆机构的正运动学数学模型,同时运用MATLAB编写计算程序进行数值计算,得到上三角肘杆机构在不同杆长条件下输出端的运动变化特性曲线,验证连杆尺寸的设计具有合理性。进行上三角肘杆机构的动力学特性分析,得到各个铰节点的受力变化情况。建立机构的参数化优化模型,以机械效益最大为优化目标,计算获得优化后的杆长尺寸,并得到上三角肘杆式主驱动机构输出力的放大倍数提高了2.75倍。